Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung eines digital wirkenden Steuersignals sowie eine Anwendung dieses Verfahrens. Eine vorteilhafte Anwendung dieses Verfahrens liegt z.B. im Eisenbahnsignalwesen.
Es ist bekannt, eine Steuerwirkung durch ein digital zwischen Null und einem vorbestimmten Minimalwert abwechselnden Signal zu übertragen. Bei einem derartigen Signal kann der Empfänger nicht unterscheiden, ob kein Signal oder eine defekte Einrichtung vorliegt.
Dieser Nachteil wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch behoben, dass man über einen Übertragungskanal ein Signal überträgt, das in einem bestimmten von Null verschiedenen ersten Intensitätsbereich angrenzenden zwei von Null verschiedenen Intensitätsbereichen einem ersten bzw. einem zweiten Schaltzustand entspricht, wobei Pegelwerte, die nicht in diesen beiden Intensitätsbereichen vorliegen, als Fehler- oder Alarmsignal ausgewertet werden.
Falls die Übertragung beispielsweise vom Boden auf ein sich bewegendes Fahrzeug erfolgen soll, muss eine unhandlich lange Leiterschleife verwendet werden. Dies kann vermieden werden, indem man ein vorzugsweise drahtlos übertragenes Wechselstromsignal verwendet, das in einem bestimmten von Null verschiedenen ersten Intensitätsbereich angrenzenden zwei von Null verschiedenen Intensitätsbereichen einem ersten bzw. einem zweiten Schaltzustand entspricht, wobei Pegelwerte, die nicht in diesen beiden Intensitätsbereichen vorliegen, als Fehler- oder Alarmsignal ausgewertet werden.
Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn das Fehlen einer Intensität als Fehler- oder Alarmsignal ausgewertet wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens zum Ansteuern eines vorzugsweise signaltechnisch sicheren Mikroprozessors mittels des digital wirkenden Steuersignals. Unter dem Begriff "signaltechnisch sicher" versteht man in der Eisenbahnsignaltechnik bei einem Mikroprozessor einen solchen, welcher bei Auftreten eines Fehlers in seiner integrierten Schaltung immer ein ganz bestimmtes und nicht irgendein beliebiges Ausgangssignal z.B. der Haltstellung eines Eisenbahnsignals entsprechendes Signal zur Verhütung eines allfälligen Eisenbahnunglückes abgibt.
Zur Vermeidung von Störungen durch elektromagnetische Einwirkungen ist es zweckmässig, wenn zur Übertragung der in Form von Lichtsignalen über mindestens einen Glasfaserlichtleiter dem Mikroprozessor zugeführten Eingangssignalen bei Auftreten von nicht innerhalb vorgegebener Toleranzbereiche liegender Signalwerte ein Fehlersignal an den Mikroprozessor abgegeben wird.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 und 2 je den Verlauf eines Signals zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens,
Fig. 3 den Einsatz des erfindungsgemässen Verfahrens.
In den Fig. 1 und 2 ist der zeitliche Verlauf der Intensität J des Signals zwischen den Zeiten A und B dargestellt.
Fig. 1 zeigt den Verlauf einer Gleichspannung und Fig. 2 für eine Wechselspannung.
Die Zeiten to bis t5 können beispielsweise durch das Abfahren einer Eisenbahnstrecke durch ein Fahrzeug, das die Signale empfängt, gegeben werden.
An Stelle eines sinusförmigen Signalverlaufs, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, kann auch ein beliebig anderer zeitlicher Signalverlauf gewählt werden, wobei die zeitlichen und die intensitätsmässigen Grenzen innerhalb bestimmter Grenzen liegen müssen.
Fig. 3 zeigt die Anwendung des Verfahrens in Verbindung mit einem Mikroprozessor M und einem optisch-elektronischen Signalwandler O/E nach einer Glasfaserleitung 4.
Bei einer solchen Anordnung verwendet man erfindungsgemäss Lichtsignale mit zwei von Null verschiedenen, untereinander unterschiedlichen Lichtintensitätswerten J1 und J2.
Der zeitliche Verlauf von J1 und J2 ist aus dem Diagramm I ersichtlich. Wie aus diesem Diagramm I erkennbar, fehlt zwischen den Zeilen t3 und t4 jegliche Lichtintensität, d.h., es liegt gemäss der Erfindungsdefinition in diesem Zeitabschnitt ein Fehler in der Signalübermittlung vor.
Dieses Lichtsignal gemäss dem Diagramm I wird über den optisch-elektronischen Signalwandler O/E einerseits einer Signalpegelüberwachungsanordnung 1 und anderseits einem Mikroprozessor M zur Abgabe eines Steuersignals J min min z.B. zur Steuerung eines Eisenbahnlichtsignales zugeleitet.
Die Signalpegelüberwachungsanordnung 1 überwacht die beiden Signalpegelbereiche J1 und J2 und gibt ein Alarmsignal 2 (Diagramm II) an die Alarmeinrichtung 2 min und ein Befehlssignal 3 an den Mikroprozessor M ab, sobald auch nur einer der Signalpegel des Eingangssignals E auch nur vorübergehend auf Null absinkt, wie dies beim dargestellten Beispiel im Zeitabschnitt t3-t4 der Fall ist.
Der Mikroprozessor M erzeugt aus dem Eingangssignal E ein normales Digitalausgangssignal 4 (siehe Diagramm III) solange ihm kein Befehlssignal 3 von der Signalpegelüberwachungsanordnung 1 zugeleitet wird.
Wird dem Mikroprozessor M jedoch von der Signalpegelüberwachungsanordnung 1 aus ein Befehlssignal 3 übermittelt, dann unterbricht dieser die Abgabe des weiteren (gestrichelt eingezeichneten) Ausgangssignales 5 zur Verhinderung einer Fehlschaltfunktion.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Überwachung derart auszubilden, dass bei Erreichung einer vorbestimmten Anzahl von Fehlermeldungen innerhalb eines bestimmten Zeitintervalles die Übertragung vollständig unterbrochen und ein Alarmsignal abgegeben wird.
The invention relates to a method for transmitting a digitally acting control signal and an application of this method. An advantageous application of this method is e.g. in railway signaling.
It is known to transmit a control effect by means of a signal alternating digitally between zero and a predetermined minimum value. With such a signal, the receiver cannot distinguish whether there is no signal or a defective device.
According to the invention, this disadvantage is remedied in a method of the type mentioned at the outset by transmitting a signal via a transmission channel which corresponds to a first or a second switching state in a certain non-zero first intensity range adjacent to two non-zero intensity ranges, with level values that do not exist in these two intensity ranges can be evaluated as an error or alarm signal.
If, for example, the transfer from the ground to a moving vehicle is to take place, an unwieldy long conductor loop must be used. This can be avoided by using a preferably wirelessly transmitted AC signal that corresponds to a first or a second switching state in a certain non-zero first intensity range adjacent two non-zero intensity ranges, with level values that are not present in these two intensity ranges as Error or alarm signal can be evaluated.
It can be advantageous if the lack of intensity is evaluated as an error or alarm signal.
The present invention also relates to an application of the method according to the invention for controlling a microprocessor which is preferably secure in terms of signal technology by means of the digitally acting control signal. In railway signaling technology, the term "signal-technically safe" refers to a microprocessor which, when a fault occurs in its integrated circuit, always has a very specific and not just any output signal, e.g. gives the signal corresponding to the stop of a railroad signal to prevent a possible railway accident.
To avoid interference from electromagnetic effects, it is expedient if an error signal is sent to the microprocessor for the transmission of the input signals supplied to the microprocessor in the form of light signals via at least one glass fiber light guide when signal values that do not lie within predetermined tolerance ranges occur.
The invention is explained below with reference to the drawing, for example. It shows:
1 and 2 each the course of a signal for performing the inventive method,
Fig. 3 shows the use of the inventive method.
1 and 2 show the time course of the intensity J of the signal between times A and B.
Fig. 1 shows the course of a DC voltage and Fig. 2 for an AC voltage.
The times to to t5 can be given, for example, by a vehicle that receives the signals when a railroad line travels.
Instead of a sinusoidal signal curve, as shown in FIG. 2, any other temporal signal curve can also be selected, the temporal and intensity limits having to be within certain limits.
3 shows the application of the method in connection with a microprocessor M and an optoelectronic signal converter O / E after an optical fiber line 4.
In such an arrangement, light signals with two non-zero, mutually different light intensity values J1 and J2 are used according to the invention.
The time course of J1 and J2 can be seen from diagram I. As can be seen from this diagram I, there is no light intensity between lines t3 and t4, i.e., according to the definition of the invention, there is an error in the signal transmission in this time period.
This light signal according to diagram I is transmitted via the optoelectronic signal converter O / E on the one hand to a signal level monitoring arrangement 1 and on the other hand to a microprocessor M for emitting a control signal J min min e.g. fed to control a railway light signal.
The signal level monitoring arrangement 1 monitors the two signal level ranges J1 and J2 and emits an alarm signal 2 (diagram II) to the alarm device 2 min and a command signal 3 to the microprocessor M as soon as even one of the signal levels of the input signal E drops temporarily to zero, as is the case in the illustrated example in the time period t3-t4.
The microprocessor M generates a normal digital output signal 4 from the input signal E (see diagram III) as long as no command signal 3 is sent to it from the signal level monitoring arrangement 1.
However, if a signal 3 is transmitted to the microprocessor M from the signal level monitoring arrangement 1, then this interrupts the delivery of the further (dashed) output signal 5 to prevent a malfunction.
Of course, it is also possible to design the monitoring in such a way that, when a predetermined number of error messages are reached, the transmission is completely interrupted within a certain time interval and an alarm signal is emitted.